Kwa nini utumie vifaa vya optocoupler kwenye mzunguko?

1. Kwa nini utumie vifaa vya optocoupler kwenye mzunguko?

Mahitaji ya kutengwa kwa umeme. Uhamisho wa ishara unahitajika kati ya nyaya za A na B, lakini kiwango cha usambazaji wa umeme kati ya nyaya mbili ni kubwa sana, moja ni mamia ya volts, na nyingine ni volts chache tu. Mifumo miwili ya usambazaji wa umeme na tofauti kubwa haiwezi kushiriki usambazaji wa umeme. Mzunguko A umeunganishwa na umeme wenye nguvu, na kuna hatari ya mshtuko wa umeme wakati wa kuwasiliana na mwili wa mwanadamu, kwa hivyo lazima iwe imetengwa. Bodi ya mzunguko wa B ni sehemu ambayo mwili wa mwanadamu hugusa mara nyingi, na voltage hatari hatari haipaswi kuchanganywa pamoja. Kati ya hizo mbili, ni muhimu kukamilisha usafirishaji wa ishara, lakini pia lazima iwe imetengwa kwa umeme. Matumizi ya vifaa vya hali ya juu kama vile nyaya za kazi za kuongeza nguvu, na usafirishaji wa ishara dhaifu za voltage ya analoji na mzunguko, hufanya usindikaji wa kupambana na kuingiliwa kwa mzunguko kuwa jambo lenye shida zaidi - usumbufu wa kelele uliochanganywa kutoka kwa njia anuwai unaweza kubadilika , "Imezama" ishara muhimu. Mbali na usalama wa mawasiliano ya kibinadamu, usalama wa vifaa vya mzunguko lazima pia uzingatiwe. Wakati upande wa pembejeo wa optocoupler umeharibiwa na athari kali ya voltage (shamba), mzunguko wa pato unaweza kuwa salama kwa sababu ya kutengwa kwa optocoupler.

Sababu nne hapo juu zimechangia utafiti, maendeleo na matumizi ya vifaa vya vifaa vya macho. Kazi ya msingi ya optocoupler ni kutenganisha vyema nyaya za pembejeo na pato; inaweza kupitisha ishara kwa njia ya nuru; ina athari nzuri ya kupambana na kuingiliwa; mzunguko wa upande wa pato unaweza kuzuia kuanzishwa kwa voltage kali kwa kiwango fulani Na mshtuko.

2. Mali ya jumla ya vifaa vya kuunganisha picha:

1. Sifa za kimuundo: Upande wa pembejeo kwa ujumla hutumia diode zinazotoa mwanga, na upande wa pato hutumia phototransistors, nyaya zilizounganishwa na aina zingine kutekeleza ubadilishaji wa umeme na umeme na usafirishaji wa ishara.

2. Kuna usafirishaji mwepesi kati ya pande za pembejeo na pato, lakini hakuna uhusiano wa moja kwa moja na umeme. Uwepo na nguvu ya ishara ya kuingiza inadhibiti ukali wa diode inayotoa nuru, na upande wa pato hupokea ishara ya mwanga, na hutoa ishara ya voltage au ya sasa kulingana na ukali wa nyeti.

3. Pembejeo na pato zina kutengwa kwa umeme kwa kiwango kikubwa, na voltage ya kutengwa kwa ujumla iko juu ya 2000V. Inaweza kusambaza ishara za AC na DC, na upande wa pato una uwezo fulani wa pato la sasa, na zingine zinaweza kuendesha moja kwa moja relays ndogo. Vifaa maalum vya aina ya optocoupler vinaweza kusambaza ishara za AC na DC kwa millivolts na hata microvolts.

4. Kwa sababu ya sifa za kimuundo za optocoupler, pembejeo na pato zinahitaji vifaa huru vya umeme vilivyotengwa kutoka kwa kila mmoja, ambayo ni, vifaa viwili vya umeme bila nukta ya "kawaida". Sehemu ya pembejeo ya aina zifuatazo za kwanza na za pili za vifaa vya macho hutoa njia ya kuingiza sasa na voltage ya ishara, lakini kwa kweli mzunguko wa ishara ya pembejeo pia ina tawi la usambazaji wa umeme; wakati optocoupler ya mstari, upande wa pembejeo na upande wa pato zimeunganishwa moja kwa moja Kuna aina mbili za vifaa vya umeme vilivyotengwa.

3. Katika mzunguko wa ubadilishaji wa mzunguko, kuna aina tatu za vifaa vya kuambatanisha picha ambayo hutumiwa mara nyingi:

1. Photocoupler ya triode, kama vile PC816, PC817, 4N35, n.k, hutumiwa mara kwa mara katika sampuli ya pato la voltage na mzunguko wa kipaza sauti ya mzunguko wa mzunguko wa usambazaji wa umeme, na pia hutumiwa katika mzunguko wa pembejeo wa ishara ya dijiti ya inverter kituo cha kudhibiti. Muundo ni rahisi zaidi, upande wa kuingiza unajumuisha diode inayotoa mwanga, na upande wa pato unajumuisha pembetatu ya picha, ambayo hutumika sana kwa kutengwa na usafirishaji wa ishara za kubadili;

2. Aina ya pili ni kifaa cha kuunganisha picha, kama vile 6N137, HCPL2601, nk Sehemu ya pembejeo bomba nyepesi inachukua aina mpya ya nyenzo za mwangaza na athari ya kuchelewesha, na upande wa pato unajumuisha mzunguko wa lango na transistor ya Schottky , ambayo inaboresha sana utendaji huboresha. Kasi ya mwitikio wa masafa ni ya juu sana kuliko ile ya kipiga picha cha triode, na pia hutumiwa katika mzunguko wa kugundua makosa ya kibadilishaji cha masafa na mzunguko wa usambazaji wa umeme;

3. Aina ya tatu ni optocoupler ya laini, kama vile A7840. Muundo na utendaji ni tofauti kabisa na vifaa vya kwanza vya optocoupler mbili. Katika mzunguko, hutumiwa haswa kwa usafirishaji wa laini ya kiwango dhaifu cha ishara za mV. Katika mzunguko wa ubadilishaji wa masafa, mara nyingi hutumiwa kwa kuchukua sampuli na kukuza usindikaji wa pato la sasa, na kuchukua sampuli na kuongeza usindikaji wa voltage kuu ya DC.

4. Upimaji na ukaguzi wa mkondoni wa aina ya kwanza ya kifaa cha optocoupler:

Aina ya kwanza ya optocoupler ina kazi ya kushuka kwa voltage ya karibu 1.2V kwenye pembejeo, kiwango cha juu cha pembejeo cha 50mA, na kawaida ya matumizi ya 10 mA; kiwango cha juu cha pato ni juu ya 1A, kwa hivyo inaweza kuendesha moja kwa moja relays ndogo, na kushuka kwa pato la kueneza kwa pato ni chini ya 0.4 V. Inaweza kutumika kwa usambazaji wa ishara za masafa ya chini na ishara za DC za makumi ya kHz. Kuna mahitaji ya polarity kwa voltage ya pembejeo / sasa. Wakati njia ya sasa ya mbele inapoundwa, pini mbili kwenye upande wa pato zinaonyesha hali ya njia. Wakati sasa ya mbele iko chini ya thamani fulani au inabeba voltage fulani ya nyuma, pini mbili upande wa pato ziko wazi.

Njia za kupima:

Gia ya diode ya dijiti, kushuka kwa voltage ya upande wa pembejeo ya kupimia ni 1.2V, na nyuma haina ukomo. Matone ya voltage chanya na hasi au maadili ya upinzani kwenye upande wa pato zote ziko karibu na infinity.
Faili ya x10k ya mita ya pointer, ilipima pini zake 1 na 2, kuna tofauti dhahiri katika upinzani mzuri na hasi, upinzani wa mbele ni juu ya makumi ya kΩ, upinzani wa nyuma hauna mwisho; pini 3 na 4 zina upeo wa mbele mbele na nyuma.

Njia ya upimaji wa mita mbili. Tumia faili ya upinzani ya x10k ya multimeter ya analog (ambayo inaweza kutoa 15V au 9V, makumi ya μA pato la sasa), unganisha pini 1 na 2 kwa mwelekeo mzuri (kalamu nyeusi na pini 1), na utumie faili ya upinzani ya mita nyingine pima x1k 3 Thamani ya upinzani ya pini 4, wakati pini 1 na pini 2 zimeunganishwa, thamani ya upinzani kati ya pini 3 na 4 itakuwa karibu 20kΩ. Ikiwa pini 1 na pini 2 zimekatika, upinzani kati ya pini 3 na 4 hautakuwa na kipimo.

Ugavi wa umeme wa DC unaweza kushikamana katika safu ili kupunguza sasa pembejeo hadi chini ya 10mA. Wakati mzunguko wa pembejeo umewashwa, upinzani wa pini 3 na 4 uko katika hali ya njia, na wakati mzunguko wa pembejeo umefunguliwa, thamani ya upinzani ya pini 3 na 4 haina mwisho.